1.一种球瓶结构的扩散焊接方法,其特征在于:包括以下步骤:
a、制作部件:制作球瓶焊接部件和工装部件;
所述步骤a中的球瓶焊接部件包括两个半球,每个半球上均设有焊接加载圆环凸台;
所述的步骤a中的工装部件为套筒工装,套筒工装端部设有与焊接加载圆环凸台相对应的焊接加载圆环凹槽;
b、焊前预处理:对球瓶焊接部件的焊面进行焊前处理,再对处理完成后的球瓶焊接部件与工装部件进行装配,形成球瓶组合件;
c、装炉:将球瓶组合件放入真空扩散焊机的焊接炉膛内,并堆垛整齐;
d、扩散焊接;
e、降温、取件;
f、精加工:对焊接完成后的球瓶毛坯进行外形尺寸加工,得到球瓶成品。
2.根据权利要求1所述的一种球瓶结构的扩散焊接方法,其特征在于:所述步骤d中的扩散焊接包括以下步骤:
(1)、将真空扩散焊机焊接炉膛内的真空度控制在1.0×10-3~1.0×10-4Pa的范围内;
(2)、在35~40分钟的时间内,将焊接炉膛内的温度从室温均匀上升到800~840℃;同时,在焊接炉膛内的温度达到380~420℃后,控制焊接炉膛内的上压板对球瓶组合件进行加载作业,压力值保持在0.4~0.6Kgf/mm2,时间为8~12分钟;
(3)、在温度均匀上升到800~840℃的过程中,调整焊接压力使其达到1.1~1.3Kgf/mm2;
(4)、在焊接炉膛内的温度为800~840℃、焊接压力为1.1~1.3Kgf/mm2的条件下,对球瓶组合件进行焊接,焊接时间保持在80~100分钟。
3.根据权利要求1所述的一种球瓶结构的扩散焊接方法,其特征在于:所述步骤e中的降温、取件包括以下步骤:
1)、填充高纯氮气使焊接炉膛内的温度下降;
2)、当焊接炉膛内的温度降到140~160℃时,卸去上压板对球瓶组合件的载荷,并提升上压板;
3)、当温度下降到50~70℃,开启降压阀;
4)、打开焊接炉膛的炉门,取出焊接好的球瓶毛坯。
4.根据权利要求1所述的一种球瓶结构的扩散焊接方法,其特征在于:所述半球的基体材料为40CrNiMoA。
5.根据权利要求1所述的一种球瓶结构的扩散焊接方法,其特征在于:所述套筒工装的基体材料为BG801。
6.根据权利要求1所述的一种球瓶结构的扩散焊接方法,其特征在于:所述步骤b中的对球瓶焊接部件的焊面进行焊前处理包括汽油除油和酸洗除锈。
7.根据权利要求1所述的一种球瓶结构的扩散焊接方法,其特征在于:所述步骤b中球瓶组合件的装配步骤为,先将一半球放入套筒工装,再将另一半球与放置好的半球进行对接,再用另一套筒工装扣在后放的半球上,即完成球瓶组合件的装配。
8.根据权利要求1中所述的一种球瓶结构的扩散焊接方法,其特征在于:所述步骤c中的焊接炉膛内设有多层球瓶组合件,上下相邻的球瓶组合件之间设有石墨纸。
9.根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的一种球瓶结构的扩散焊接方法,其特征在于:所述套筒工装和半球之间的非焊接接触部位也设有石墨纸。